Zamiast projektować kosztowną terapię genową dla każdej rzadkiej mutacji z osobna, naukowcy postanowili wykorzystać naturalną maszynerię ludzkiego organizmu. 27 sierpnia 2026 roku na łamach prestiżowego czasopisma „Science” ukazały się wyniki badań kanadyjskich naukowców z University of Toronto, które otwierają zupełnie nowy rozdział w leczeniu schorzeń dziedzicznych. Chodzi o wykorzystanie transportującego RNA, czyli tRNA.
Mutacje nonsensowne: genetyczny falstart
Większość z nas słyszała już o szczepionkach i lekach opartych na informacyjnym RNA (mRNA). Jednak jego komórkowy kuzyn – tRNA – pełni zupełnie inną, równie fascynującą funkcję. Podczas gdy mRNA dostarcza komórce „przepis” na białko, tRNA działa jak robot kuchenny, który ten przepis odczytuje i składa cząsteczkę aminokwas po aminokwasie.
Problem pojawia się wtedy, gdy w kodzie dochodzi do tzw. mutacji nonsensownych. Wprowadzają one przedwczesny sygnał „STOP” wewnątrz instrukcji genetycznej. Komórka – myląc go z końcem całego procesu – przedwcześnie przerywa produkcję białka. Powstaje ułomna, skrócona cząsteczka albo nie ma jej wcale.
Choć takie błędy odpowiadają za około 11 proc. wszystkich dziedzicznych chorób genetycznych, ze względu na ogromną różnorodność samych schorzeń mowa o tysiącach unikalnych patologii. W tej grupie mieści się między innymi część przypadków mukowiscydozy, wybrane choroby mięśniowe (np. dystrofia Duchenne’a), schorzenia neurologiczne (np. zespół Retta) oraz niektóre nowotwory.
Biologiczny „bypass” i chemiczne modyfikacje
Zespół pod kierunkiem prof. Bowena Li z Leslie Dan Faculty of Pharmacy postanowił zmodyfikować cząsteczki tRNA tak, aby potrafiły one zignorować fałszywy sygnał zatrzymania. Badacze wprowadzili konkretną modyfikację chemiczną – adenozynę metylowaną w pozycji N1 ($N^1$-methyladenosine).
Dzięki temu zmodyfikowane supresorowe tRNA (sup-tRNA) zyskały niezwykłą skuteczność. Jak wykazano w badaniach laboratoryjnych, potrafią one zwiększyć odczyt wadliwego kodonu STOP nawet 10,6-krotnie. Komórka otrzymuje sygnał do kontynuacji pracy i bez przeszkód wytwarza pełnowartościowe, w pełni funkcjonalne białko.
Wziewne nanocząststki lipidowe i testy na myszach
Samo zmodyfikowanie cząsteczki to jednak połowa sukcesu. Prawdziwym wyzwaniem w medycynie RNA od zawsze pozostaje dostarczenie leku do odpowiednich tkanek w żywym organizmie. Kanadyjscy badacze połączyli siły z ośrodkami takimi jak The Hospital for Sick Children (SickKids) oraz University Health Network.
Opracowali oni specjalne, dopasowane do płuc lipidowe nanocząststki (LNP), które posłużyły jako bezpieczny nośnik. Podane myszom cierpiącym na mukowiscydozę zmodyfikowane tRNA w formie wziewnej dotarło bezpośrednio do dróg oddechowych. Co ważne, terapia okazała się bezpieczna, a cząsteczki utrzymywały się w tkance płucnej nawet przez 40 dni, skutecznie przywracając produkcję białka CFTR.
Co więcej, w modelach organoidów wyhodowanych z komórek pacjentów sprawdzono skuteczność nowej metody w połączeniu z obecnym standardem leczenia – znanym lekiem Trikafta produkowanym przez Vertex Pharmaceuticals. Okazało się, że dopiero synergia tradycyinego leku z nowym podejściem opartym na tRNA przyniosła pożądane, pełne przywrócenie funkcji białka.
Kiedy terapia trafi do ludzi?
Choć technologia wymaga jeszcze szeregu badań przedklinicznych, optymizm twórców jest ogromny. Zespół celuje w rozpoczęcie badań klinicznych z udziałem pacjentów w ciągu najbliższych dwóch lub trzech lat. „Naszym celem jest stworzenie wspólnego podejścia terapeutycznego, które mogłoby leczyć tę samą mutację w setkach różnych genów i rzadkich schorzeń, dla których współczesna medycyna nie ma żadnej alternatywy” – podsumowuje profesor Bowen Li.
Źródło: RSS Popularyzacja
KOMENTARZE